Téma: 22.11.2010Téma: 22.11.2010
Imunita specifická Imunita specifická – nespecifická, humorální a – nespecifická, humorální a
buněčnábuněčná
Mgr. Michaela Karafiátová
IMUNITA je soubor vrozených a získaných mechanismů, které zajišťují obranyschopnost (rezistenci) jedince vůči mikroorganismům a jiným antigenním látkám.
(lat. immunis = volný, nedotknutý, neporušený)
Funkce imunitního systémuFunkce imunitního systému
1. Rozlišuje, co je vlastní a co cizí, vlastní struktury toleruje a na cizí odpovídá imunitní reakcí /MHC – hlavní histokompatibilní komplex)
2. Vykonává imunologickou kontrolu – registruje v organismu strukturní změny v buňkách a molekulách, které vznikli mutacemi vlivem biologických, chemických a fyzikálních zásahů.
3. Regulace – kontrola imunitní odpovědi, snaha zabránit přehnané reakci a poškození
4. Paměť - umožňuje rychlejší odpověď při opakovaném styku s antigenem
5. Zabezpečuje zachování jedinečnosti a integrity organismu – imunologickou rovnováhu (proto po transplantacích musíme používat látky potlačující imunitu – imunosupresiva)
Funkce imunitního systémuFunkce imunitního systému
ImunitníSystém
–základní schéma normální odpověď
patologická odpověď
nespecifická
snížená – imunodeficit
porucha tolerance vůči vlastním antigenům - autoimunita
specifickáprotilátková
buněčná
přehnaná - alergie
IMUNITAIMUNITA
SPECIFICKÁ(tvoří se v průběhu života – imunitní systém se učí)
po jistém čase
paměť
solubilní molekuly(protilátky)
buňky(B buňky, T buňky)
NESPECIFICKÁ
(vrozená)
ihned po infekci
nemá paměť
solubilní mediátory
(komplement, lysozym)
buňky
(polymorfonukleáry a makrofágy)
Nespecifická imunitaNespecifická imunita
charakteristika– nevyžaduje předchozí expozici cizorodému
antigenu
– antigen specificky nerozeznává (útočí na všechno cizí)
– nemá paměť – při opětovném setkání se stejným antigenem reakce není účinnější
– může působit samostatně, nebo ve spolupráci se specifickou imunitou
složky
– fyziologické bariéry (kůže, sliznice, pH, přirozená mikroflóra, lysozym – štěpí peptidoglykany buněčných stěn bakterií)
– fagocyty (makrofágy a neutrofily) a NK buňky (natural killer – přirozený zabíječ)
– solubilní molekuly (komplement, interferony, interleukiny, tumor nekrotizující faktor, proteiny akutní fáze)
Nespecifická imunitaNespecifická imunita
ZÁNĚT:mechanismy
- aktivace komplementu - 30-40 sérových a membránových (glykoproteinů) produkovaných ve formě inaktivních prekurzorů,aktivace /klasická nebo alternativní/ - až do vytvoření C5b kaskádovitý proces = předchozí složka proteolytickým štěpením aktivuje následující, poté nastupuje fáze lytická (společná) = neenzymatické sestavení MAC (membránu atakující komplex) – póry do membrány napadené buňky
C3a, C4a, C5a - vazodilatace a zvýšená permeabilita cév C5a - adheze, chemotaxe a aktivace leukocytů C3b – opsonizace
– fagocytóza
– systém srážení
Nespecifická imunitaNespecifická imunita
Specifická imunitaSpecifická imunitacharakteristika - rozvíjí se po kontaktu se specifickým antigenem
- imunokompetentní buňky a molekuly (protilátky) specificky rozpoznávají a vážou se na antigen
- má paměť; imunitní odpověď při opětovném kontaktu s antigenem je rychlejší a účinnější
- může účinně spolupracovat s některými mechanismy nespecifické imunity
aktivní pasivní
přirozeně infekce mateřské mléko,
kolostrum
uměle
vakcína
injekce gamaglobulinů
Schéma získané imunity
Specifická imunita má dvě Specifická imunita má dvě navzájem spolupracující složkynavzájem spolupracující složky
buněčnou
protilátkovou
IMUNITNÍ SYSTÉMIMUNITNÍ SYSTÉM
Buňky imunitního systémuBuňky imunitního systému -leukocyty
Eozinofilní 3%Eozinofilní 3%
GranulocytyGranulocyty
Neutrofilní 65% Neutrofilní 65% (mikrofágy)(mikrofágy)
Bazofilní 1%Bazofilní 1%
Lymfocyty 25%Lymfocyty 25%(T-ly, B-ly, NK-buňky(T-ly, B-ly, NK-buňky))
AgranulocytyAgranulocyty
Monocyty 5%Monocyty 5%
Ve tkáních:Ve tkáních:makrofágymakrofágyantigen prezentující buňkyantigen prezentující buňky
– z B buněk se po stimulaci cizorodým antigenem stávají plasmatické bb produkující specifické protilátky, které se vážou na antigen
– T buňky útočí na infikované nebo jinak pozměněné buňky
kostní dřeň
kmenové buňky
nezralé lymfocyty
krví
antigenní receptory
B buňky
protilátková imunita buněčná imunita
T buňky
THYMUS
krví
lymfatické uzliny, slezina a jiné lymfatické orgány
konečné vyzrávání B a T buněk v lymfatických orgánech
Specifická buněčná imunitaSpecifická buněčná imunita
T lymfocyty (T buňky)
závisle od thymu
tvoří se v kostní dřeni
vyzrávají v thymu - „cvičí se“ v rozeznávání vlastních a cizích antigenů
T helper „pomocné“ - regulují odpověď B buněk a cytotoxických Tc lymfocytů, vysílají signály - cytokíny (lymfokíny), kterými „dirigují“ imunitní odpověď
T cytotoxické - lyzují infikované nebo nádorové buňky
T supresorové - vysílají signály, kterými se zastaví nebo zpomalí imunitní odpověď
Specifická buněčná imunita
je namířena proti nitrobuněčným patogenům např. když je buňka infikována virem, část
virových proteinů produkovaných „zotročenou“ buňkou se exprimuje na buněčné membráně
cytotoxické T buňky tyto struktury rozpoznávají jako cizí a buňku likvidují – lyzují
je schopna likvidovat i buňky nádorové
MHC glykoproteiny: molekuly lokalizované na povrchu buňky, ve své vazebné štěrbině prezentují peptidy (antigeny)T lymfocytům a tak zajišťují rozpoznání Ag imunitním systémem a spouští imunitní reakce
MHC I. třídy – všechny jaderné buňky – vazba fragmentů z proteinů produkovaných buňkou
MHC II. Třídy – pouze antigen prezentující buňky: prezentují štěpy antigenů pohlcených buňkou
makrofág
1. krok:1. krok: ffagocytagocytóza antigenu (bakterie) óza antigenu (bakterie) buňkou prezentující antigenybuňkou prezentující antigeny
antigen prezentujíci buňka - makrofág, pohltí antigen a natráví ho pomocí lysozomálních enzymů
makrofág
makrofágmakrofág
bakterieMakrofág
2. krok2. krok: : pprerezzentaentace antigenuce antigenu
Makrofág předkládá antigenní štěpy
Th-buňce, čímž dochází k její aktivaci
makrofágAPC
T-lymfocyt
makrofágAPC
makrofág
3. krok3. krok: : stimulace specifických B-buněkstimulace specifických B-buněk
aktivovaný T-lymfocyt uvolňuje cytokiny
stimulují dělení B-buněk a jejich přeměnu v plasmatické buňky - producenty protilátek
T-lymfocyt
B-lymfocyt
4. krok: opsonizace antigenu
protilátky „označkují“ antigen
Bakterie
makrofág
5. krok5. krok: : destrukce antigenudestrukce antigenu
opsonizovaný antigen – přitahuje tzv. „profesionální“ fagocytymakrofág
makrofágmakrofág
bakteriemakrofág
SCHÉMA PRIMÁRNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚDI SCHÉMA PRIMÁRNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚDI (první kontakt s antigenem)(první kontakt s antigenem)
Antigenní štěpy jsou navázány naMHC II proteiny cytoplasmatické membrány makrofágu
Makrofág pohltí antigen
Aktivované T-lymfocyty se dělí na
Cytotoxické TC-buňky
Makrofág prezentuje antigen T buňkám
T-buňky, které nesou specifický receptor jsou aktivovány
Supresorové TS-buňkyPomocné TH-buňky
Stimulují B-buňky se stejným antigenním receptorem
Inhibují B-buňky se stejným antigenním receptorem
„natrávení“ antigenu
Destrukce antigenu
SCHÉMA PRIMÁRNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚDI (pokračování)SCHÉMA PRIMÁRNÍ IMUNITNÍ ODPOVĚDI (pokračování)
supresorové TS -buňkypomocné TH-buňky
Stimulují B-buňky se stejným antigenním receptorem
Inhibují B-buňky se stejným antigenním receptorem
B-buňky se rozdělí na
B-buňky produkujícíspecifické protilátky
protilátky se vážou na antigenaktivace komplementu
plasmatické buňky
pomáhají fagocytům najít antigen
paměťové B-buňky
Imunitní odpověď se zastaví
Destrukce antigenu
Protilátková imunitaProtilátková imunita B lymfocyty (B buňky)
- tvoří se v kostní dřeni a zrají také v kostní dřeni (u ptáku bursa Fabricii – proto B buňky)
- každá buňka je schopna tvořit jeden druh protilátky, nezávisle na tom, jestli se kdy potká se svým antigenem (cca 107akombinací)
- B buňky po stimulaci proliferují a diferencují se jednak na paměťové B buňky (pro případ, že by se tělo v budoucnu potkalo se stejným antigenem má už „vycvičené vojsko“) jednak na plazmatické buňky produkující protilátky
- plasmatické buňky produkují velké množství protilátek, které se mohou vázat na membránu lymfocytů, kde slouží jako receptory nebo se vylučují do cirkulace
Funkce protilátekFunkce protilátek
Specificky se vážou k antigenním strukturám (bakterií, virů apod.)– znehybnění mikroorganismů– neutralizace virů– neutralizace toxinů– vazba solubilních (rozpustných) antigenů vede k jejich
vysrážení, což usnadňuje fagocytózu – aktivace komplementu – usnadnění lýzy buněk nebo
fagocytózy bakterií (opsonizace)
Frakce sérových bílkovin získané elektroforeticky
– albumin, 1, 2, 1, 2,
– Většina protilátek ve frakci , proto gamaglobuliny, ale část zasahuje do frakce (IgA)
Elektroforéza – pohyb elektricky nabité částice roztokem elektrolytu účinkem stejnosměrného el. pole (velikost, náboj částic)
ProtilátkyProtilátky
Glykoproteiny o velké molekulové hmotnosti 150,000 - 900,000
Tvoří 10-15% sérových proteinů
2 lehké a 2 těžké řetězce
Variabilní oblast
Konstantní oblast
Těžký řetězec , , , Lehký řetězec ,
IgGHlavní sérové protilátky- 75 to 85% imunoglobulinůMají 2 vazebná místaZabezpečují dlouhodobou imunitu a tvoří se později než IgMJediné protilátky, které mohou přecházet placentární bariérou. Nejdelší biologický poločas 23 dní – vhodné pro pasivní imunizaci
Opsonizace (označkování) antigenu Aktivace komplementu Neutralizace toxinů (blokováním jejich
aktivních míst) Imobilizace bakterií Neutralizace virů (inhibují přichycení a
průnik viru do buňky)
IgMIgM
Pentamer
10% celkových protilátek
Dobře aglutinují antigen – zesíťování – pentavalentní (dalo by se předpokládat 10 vazebních míst, ale kvůli konformaci je jich jenom 5)
Tvoří se jako první v rámci specifické protilátkové odpovědi na infekci
Marker akutní nebo velmi nedávné infekce
Relativně krátce přetrvávají, cca 2-6 měsíců
Nepřechází placentou – diagnostika novorozeneckých
infekcí
Změny koncentrace imunoglobulinů Změny koncentrace imunoglobulinů v séru v závislosti na v séru v závislosti na
věkuvěku
IgAIgA
IgA 15% celkových protilátek
V tělesných tekutinách, sliny, slzy, bronchiální, nazální, prostatické a vaginální sekrety
IgA v kolostru chrání kojence
Zprostředkovávají slizniční imunitu - brání přístupu cizorodých částic do organismu
Zvýšená hladina IgA u chronických alkoholiků
IgDIgD
0,2 % všech protilátek monomer (Y) monomery IgD spolu s monomerem IgM v
membráně B lymfocytů plní funkci receptorů
IgEIgE 0,004% celkových sérových imunoglobulinů.
monomer (Y) Hrají důležitou roli v imunitních reakcích proti
parazitům
Uplatňují se v alergických reakcích
Primární protilátková odpověď – Po prvním setkání s antigenem– IgM se objevují jako první 4-6 dnů po
expozici– IgG nastupují později a objevují se 1-2
týdny po expozici– Odpověď je pomalá, protože existuje jenom
málo B buněk, které jsou schopny reagovat s antigenem
– Důležitá je produkce paměťových buněk!– Slabší odpověď poskytuje patogenům dost
času, aby způsobili nemoc
Primární odpověďPrimární odpověď
hladina protilátek IgG IgM
”okno”
čas
Sekundární (anamnestická odpověď)– Při opakované expozici– IgM i IgG narůstají rychle– IgG dosahuje vyšších hodnot než v případě
primární odpovědi a zůstávají detekovatelné několik měsíců nebo let
– Uplatňuje se při reinfekci nebo revakcinaci (booster)
Paměťové buňky rozpoznávají antigen a začínají se rychle dělit a diferencují se na plasmatické buňky - produkují velké množství protilátek, hlavně IgG
AnamnesticAnamnestickáká odpověďodpověď
IgG Hladina protilátek IgM
čas
SerologicSerologickáká ddiagnosiagnostika tika infekčních nemocíinfekčních nemocí IgM protilátky: právě probíhající,
nebo nedávná infekce
IgG protilátky: stav po proběhlé
infekci, anamnestické protilátky
PojmyPojmy Antigeny- makromolekuly přirozeného nebo umělého
původu, jsou po chemické stránce různé polymery - proteiny, polypeptidy, polysacharidy nebo nukleoproteiny.
Antigeny mají dvě základní vlastnosti - navozují specifickou imunitní odpověď (imunogennost) buněčného a protilátkového typu, a specificky reagují s produkty této odpovědi, tj. protilátkami a imunokompetentními buňkami (antigennost).
Imunogennost je vlastnost celé molekuly –podmiňují ji především velikost komplexnost (složitost) a musí být samozřejmě pro organismus cizí.
Specifita (antigennost)– schopnost reagovat s vytvořenými senzibilizovanými buňkami nebo protilátkami je daná vazbou na antigenní determinanty – epitopy (důležitá je i konformace = prostorové uspořádání vazebního místa)
Protilátka a antigen zapadají do sebe jako klíč do zámku nebo puzzle
Obě tyto vlastnosti má kompletní antigen - imunogen, který je tvořen z makromolekulového nosiče, a antigenních determinant neboli epitopů
Epitop - určitá skupina atomů na povrchu molekuly antigenu, charakterizuje jeho specifitu a schopnost reagovat s vazebným místem protilátky nebo antigenovým receptorem na lymfocytech.
.
AntigenAntigeny mají specifické oblasti y mají specifické oblasti na které se vážou protilátkyna které se vážou protilátky
Figure 24.6
Protilátka B
Antigen
Protilátka A
Antigenní determinanty
říkáme jim antigenní determinanty - epitopy
nosič
Hladina IgGv séru
týdny --->0
podáníantigenu
(titr protilátek)
polyklonální protilátky
Monoklonální protilátkyMonoklonální protilátky
Purifikovaný („čistý“) antigen
Injekce antigenu